19 ส.ค. 2023 เวลา 13:06 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

เจ็ดปริศนาที่ซ่อนอยู่ภายใต้เปลือกน้ำแข็งขั้วโลกใต้ (ภาค1)

แอนตาร์กติกาหรือขั้วโลกใต้ คือทวีปที่ดึงดูดจินตนาการของเรามานานหลายศตวรรษ จากนักสำรวจกลุ่มแรกที่เข้าไปสำรวจในดินแดนอันหนาวเหน็บแห่งนี้ในช่วงทศวรรษที่ 1800 จวบจนปัจจุบัน ก็ยังมีกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่หลงใหลในความมหัศจรรย์ที่เกิดขึ้นภายในที่ราบน้ำแข็งของทวีปแห่งนี้
ในฐานะที่เป็นดินแดนทุรกันดารที่นักสำรวจยังไม่สามารถสำรวจได้ครอบคลุมในทุกพื้นที่แห่งสุดท้ายของโลก นอกเหนือจากน้ำแข็งและหิมะที่ปกคลุมใบหน้าที่แท้จริงของทวีปแห่งนี้ ยังมีปริศนาอีกมากมายที่รอให้นักสำรวจได้พิสูจน์
ด้วยสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย อุณหภูมิถึงจุดเยือกแข็ง และภูมิประเทศบางส่วนที่แห้งแล้ง จึงทำให้แอนตาร์กติกาไม่เอื้ออำนวยในการดำรงชีวิตของมนุษย์ ทวีปสีขาวแห่งนี้มีขนาดประมาณ 1.5 เท่า ของประเทศสหรัฐฯ และมีพื้นที่กว่า 99 เปอร์เซ็นต์ที่ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง หรือคิดเป็น 90 เปอร์เซ็นต์ของน้ำแข็งทั้งหมดบนโลก
อย่างไรก็ตาม หลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งแปลก ๆ มากมายในทวีปน้ำแข็งแห่งนี้ ไม่ว่าจะเป็นน้ำตกสีเลือด ฟอสซิลโบราณ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แปลกประหลาด และสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่ง นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังค้นพบโลกที่ถูกซ่อนอยู่ภายใต้น้ำแข็งหนา ไล่ตั้งแต่ ทะเลสาบใต้ดิน และเทือกเขาขนาดใหญ่ที่ถูกซ่อนอยู่ภายใต้พื้นน้ำแข็งเบื้องล่าง
และนี่คือ 7 ความลึกลับที่น่าค้นหาของทวีปแอนตาร์กติกา ที่รอให้นักวิทยาศาสตร์ค้นหาคำตอบว่าแท้จริงแล้ว มันมีที่มาที่ไปอย่างไร
1.ทะเลสาบใต้ดิน
เป็นเรื่องยากที่เราจะจินตนาการถึงสิ่งที่อยู่ใต้ชั้นน้ำแข็งหนาในแอนตาร์กติกา แต่นักวิทยาศาสตร์ในยุคปัจจุบัน ได้ค้นพบกับทะเลสาบใต้ดินหลายแห่ง โดยพวกเขาค้นพบทะเลสาบใต้น้ำแข็งครั้งแรกในปี ค.ศ.1970 ด้วยเรดาร์ และคาดว่ามีทะเลสาบกว่า 400 แห่งที่ถูกซ่อนอยู่ภายใต้ผืนน้ำแข็งหนา 3 กิโลเมตร ในจุดที่มีการสำรวจอย่างจริงจัง
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า ทะเลสาบเหล่านี้ก่อตัวขึ้นหลังจากการแยกตัวของทวีปแอนตาร์กติกาและกอนด์วานาแลนด์ (Gondwanaland) หรือมหาทวีปในยุคโบราณ โดยในขณะนั้นทะเลสาบยังไม่แข็งตัวเนื่องจากแรงกดดันจากน้ำหนักของแผ่นน้ำแข็ง
ต่อมา นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ค้นพบทะเลสาบวอสตอค ในปี ค.ศ.1990 ที่เป็นทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในทวีปแอนตาร์กติกา นอกจากนี้ยังมีทะเลสาบที่ใหญ่เป็นอันดับสามของโลกโดยปริมาตร โดยทะเลสาบแห่งนี้อยู่ใต้ผืนน้ำแข็งราว 3.5 กิโลเมตร
นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดสินใจเจาะน้ำแข็งลงไป เพื่อสกัดตัวอย่างน้ำในทะเลสาบดังกล่าว และนักวิทยาศาสตร์ได้พบกับคำตอบว่า ตัวอย่างน้ำจากทะเลสาบแห่งนี้มีอุณหภูมิประมาณ -3 องศาเซลเซียส แม้ว่าทะเลสาบแห่งนี้จะถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งเมื่อ 20 ล้านปีก่อนก็ตาม
ในปี ค.ศ.2014 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบกับความก้าวหน้าครั้งสำคัญที่ทะเลสาบวิลแลนด์ โดยพวกเขาได้ค้นพบกับระบบนิเวศที่หลากหลายและมีชีวิตชีวา รวมไปถึงจุลินทรีย์ในทะเลสาบ ซึ่งอยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งเกือบหนึ่งกิโลเมตร
ข้อสังเกตก็คือ ระบบนิเวศและสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งเหล่านี้ ไม่เคยได้สัมผัสกับอากาศเหนือพื้นผิวน้ำแข็งหรือแสงแดดเป็นเวลาหลายล้านปี แต่พวกมันยังเติบโตได้โดยใช้มีเทนและแอมโมเนียมเป็นพลังงานในการเจริญเติบโต
2. ดีปเลค
ดีปเลค (Deep Lake) หรือทะเลสาบลึก เป็นทะเลสาบในทวีปแอนตาร์กติกาตะวันออก ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลงใหลมานานหลายปี ทะเลสาบแห่งนี้อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเล 55 เมตร โดยระดับความเค็มของน้ำจะเพิ่มขึ้นเมื่อดำดิ่งลึกลงไป
น้ำเค็มของดีปเลค เปรียบได้กับเดดซี (Dead Sea) และเค็มกว่าน้ำในมหาสมุทรเกือบสิบเท่า ซึ่งหมายความว่าน้ำในทะเลสาบดีปเลคจะไม่กลายเป็นน้ำแข็ง แม้จะมีอุณหภูมิต่ำถึง -20 องศาเซลเซียสในจุดที่ลึกที่สุดก็ตาม
ทะเลสาบแห่งนี้ใช้เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยได้จริง โดยมีหนึ่งในระบบนิเวศที่ให้ผลผลิตน้อยที่สุด แต่ก็มีความโดดเด่นมากที่สุดในโลก นักวิทยาศาสตร์ค้นพบจุลินทรีย์ถึง 4 สายพันธุ์ ที่อาศัยอยู่ในน้ำ แม้ว่ามันจะเป็นอันตรายต่อสัตว์อื่น ๆ ส่วนใหญ่ก็ตามที
มีรายงานการพบเห็นนกเพนกวินบางตัวว่ายอยู่ในน้ำ แต่พวกมันสามารถตายได้อย่างดาย เนื่องจากน้ำในทะเลสาบแห่งนี้เย็นกว่ามหาสมุทรทั่วไปมาก
3.น้ำตกเลือด (Blood Falls)
ในหุบเขาแมคเมอร์โด ดราย วัลเลย์ (McMurdo Dry Valley) มีปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แปลกประหลาดเกิดขึ้น นั่นคือทะเลสาบสีเลือกที่ไหลออกจากธารน้ำแข็งเทเลอร์ ลงสู่ทะเลสาบบอนนีย์ ที่มีลักษณะเหมือนเลือดที่ไหลออกมาจากบาดแผลจากธารน้ำแข็ง ภายหลังนักวิทยาศาสตร์ได้ค้บพบสาเหตุของปรากฏการณ์ลึกลับดังกล่าวเป็นที่เรียบร้อยแล้ว
นักวิทยาศาสตร์ให้คำตอบว่า น้ำตกเลือดแห่งนี้ ครั้งหนึ่งเคยเป็นทะเลสาบน้ำเค็มที่ตอนนี้ถูกตัดขาดจากชั้นบรรยากาศเนื่องจากการก่อตัวของธารน้ำแข็งด้านบนของทะเลสาบ และน้ำในทะเลสาบถูกเก็บรักษาไว้ใต้ดิน 400 เมตร และยิ่งมีความเค็มเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และตอนนี้น้ำใน Blood Falls มีความเค็มกว่าน้ำทะเลทั่วไปถึง 3 เท่า และไม่สามารถกลายเป็นน้ำแข็งได้
น้ำเค็มอุดมไปด้วยธาตุเหล็กอย่างมาก และปราศจากออกซิเจนและแสงแดดโดยสิ้นเชิง เมื่อน้ำที่อุดมไปด้วยธาตุเหล็กซึมผ่านรอยแยกในธารน้ำแข็งและสัมผัสกับอากาศ ก็จะเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์ของเหล็กและทำให้เกิดสนิม จนทำให้น้ำกลายเป็นสีแดงเข้มนั่นเอง
4. สิ่งมีชีวิตที่ผิดปกติ
สภาพแวดล้อมของทวีปแอนตาร์กติกา ส่วนใหญ่เป็นทะเลทรายและน้ำแข็ง ที่มีฝนตกน้อยมาก แต่มีลมแรง และมีอุณหภูมิที่หนาวที่สุดในโลก โดยอุณหภูมิที่หนาวที่สุดที่เคยบันทึกไว้ได้คือ -89.4 องศาเซลเซียส แม้จะมีสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย แต่ก็ไม่น่าเชื่อว่าสถานที่แห่งนี้ ยังเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์หลายชนิด
ก่อนหน้านี้ เคยมีคนคิดว่าไม่มีสิ่งมีชีวิตใดอยู่รอดบนทวีปสีขาวแห่งนี้ได้ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ออกมายืนว่าพวกเขาได้ค้นพบกับสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก ที่สามารถปรับตัวให้กับสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายและรุนแรงนี้ได้
ไม่ว่าจะเป็นจุลินทรีย์ กุ้ง ปลาหมึกขนาดมหึมา แมงมุมขายาวขนาดเท่าจานอาหาร หนอนยักษ์ที่มีขนสีทองแวววาว และขากรรไกรขนาดใหญ่ที่มีฟันแหลมคม
เราสามารถค้นพบปลาน้ำแข็งที่มีผิวหนังโปรงแสงจนเห็นอวัยวะภายใน มีดวงตาโต ปลาเหล่านี้มีสารต้านการแข็งตัวของไกลโคโปรตีนและไม่สามารถใช้ชีวิตในน้ำอุ่น และพวกมันยังไม่มีฮีโมโกลบินซึ่งเป็นโปรตีนที่ทำให้เลือดมีสีแดงอีกด้วย
5. ฟอสซิลโบราณและป่าฝน
แอนตาร์กติกาเป็นดินแดนโบราณที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงอันน่าทึ่งมาเป็นเวลาหลายล้านปี ก่อนที่มันจะกลายเป็นทะเลทรายเยือกแข็งหลังหมดยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุด โดยก่อนหน้านั้น แอนตาร์กติกาเคยเป็นเขตอบอุ่นที่มีป่าฝนและบางที อาจเคยมีอารยธรรมของมนุษย์ตั้งรกรากอยู่ ณ ดินแดนแห่งนี้เสียด้วยซ้ำ ทฤษฎีนี้พัฒนาขึ้นจากการค้นพบฟอสซิลไม้ สัญญาณของต้นไม้ในเขตร้อนและลายใบไม้ที่แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของป่าฝนในทวีปแอนตาร์กติกา
นักวิทยาศาสตร์ยังพบฟอสซิลจำนวนมากจากสัตว์ทะเล นก และไดโนเสาร์จากยุคครีเทเชียส ในบรรดาสปีชีส์ที่เล็กกว่านั้น นักวิทยาศาสตร์ยังได้ค้นพบกับฟอสซิลปีด้านหน้าของด้วงชนิดหนึ่ง ที่มีชีวิตอยู่เมื่อ 14-20 ล้านปีก่อน ในสภาพอากาศที่อบอุ่นกว่าในตอนนี้ และฟอสซิลสัตว์เซลล์เดียวขนาดเล็ก ที่เป็นประเด็นถกเถียงในหมู่นักวิทยาศาสตร์
นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังค้นพบกับเซลล์สเปิร์มอายุ 50 ล้านปีในกล่องไข่ของหนอนสายพันธุ์ที่สูญพันธุ์ไปนานแล้ว ซึ่งเป็นการค้นพบที่น่าอัศจรรย์ และนักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่ามันจะเป็นกุญแจสำคัญไปสู่ข้อมูลของการวิวัฒนาการใหม่
6.เทือกเขาแกมเบิร์ตเซิร์ฟ (Gamburtsev Mountain Range)
เทือกเขาแกมเบิร์ตเซิร์ฟ ซ่อนตัวอยู่ภายใต้แผ่นน้ำแข็งหนา 2,000 4,000 กิโลเมตร โดยเทือกเขาแห่งนี้มีความยาวถึง 1,200 กิโลเมตร และมีความสูงถึง 3,000 เมตร หรือคิดเป็นหนึ่งในสามของเทือกเขาเอเวอเรสต์ โดยเทือกเขาแห่งนี้ถูกตั้งชื่อตามนักธรณีฟิสิกส์ขาวโซเวียต กริกอร์ริ เอ. แกมเบิร์ตเซิร์ฟ หลังจากที่เขาค้นพบเทือกเขาแห่งนี้ในปี ค.ศ.1958
โดยจุดเริ่มต้นของการค้นพบครั้งสำคัญในครั้งนี้ เกิดขึ้นในขณะที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเดินทางข้ามทวีปแอนตาร์กติกา และพวกเขาได้พบกับแผ่นน้ำแข็งที่แผ่บาง พร้อมกับค้นพบความผันผวนของแรงโน้มถ่วงที่ผิดปกติ จนนำมาสู่การสำรวจเพื่อหาบางสิ่งบางอย่างภายใต้เปลือกน้ำแข็งด้านล่าง
แม้เราไม่สามารถมองเห็นรูปร่างหน้าตาที่แท้จริงของเทือกเขาแกมเบิร์ตเซิร์ฟ แต่นักวิทยาศาสตร์มีตัวช่วยสำคัญอย่างเรดาร์ ที่ใช้เพื่อตรวจดูลักษณะทางกายภายของภูเขาที่ซ่อนตัวอยู่ภายใต้เปลือกน้ำแข็ง ไปพร้อม ๆ กับการอ่านแรงโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็กที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคาดเดาลักษณะทางกายภาพของเทือกเขาแห้งนี้ได้สำเร็จ
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าเทือกเขาแกมเบิร์ตเซิร์ฟก่อตัวขึ้นมาได้อย่างไร และทำไมพวกมันยังคงอยู่ เนื่องจากเทือกเขาแห่งนี้น่าจะมีอายุไม่ต่ำกว่าพันล้านปี มันจึงน่าจะสึกกร่อนไปตามกาลเวลาที่ผ่านไปในทางธรณีวิทยา
มีหลายทฤษฎีที่ใช้อธิบายถึงการคงอยู่ของมัน แต่ส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่า บางทีอาจเกิดจากชั้นน้ำแข็งด้านบน ที่คอยปกป้องภูเขาจากการถูกกัดเซาะนั่นเอง
7.เสียงเพลงจากน้ำแข็ง
Ross Ice Shelf เป็นหิ้งน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในทวีปแอนตาร์กติกา มีความหนาหลายร้อยเมตรและครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 500,000 ตารางกิโลเมตร หรือมีขนาดเทียบเท่ากับประเทศฝรั่งเศส
เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่า Ross Ice Shelf ได้สร้างท้วงทำนองที่คลายเสียงดนตรีอันน่าขนลุก ซึ่งเกิดขากลมที่พัดผ่านเนินหิมะ สายลมที่พัดผ่านได้ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนของพื้นผิวและเสียงคลื่นไหวสะเทือนแทบไม่มีหยุด
อย่างไรก็ตาม หูของมนุษย์ไม่สามารถรับรู้ได้ถึงเสียงของการสั่นสะเทือนดังกล่าว แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เซนเซอร์วัดแผ่นดินไหวเพื่อฟังเสียงดนตรีที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญ ในขณะที่พวกเขากำลังติดตั้งเซนเซอร์เพื่อตรวจจับแผ่นดินไหวบนหิ้งน้ำแข็งเพื่อสังเกตปรากฏการณ์อื่น ๆ ตามปกติ
(ตัวอย่างเสียงเพลงจากหิ้งน้ำแข็ง Ross Ice Shelf https://www.youtube.com/watch?v=ou2NBQA8k7I)
นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังค้นพบอีกว่า ท้วงทำนองที่เกิดขึ้นจะเปลี่ยนไปตามสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป เช่นการละลายของน้ำแข็ง หรือพายุที่ทำให้หิมะเคลื่อนตัว ในตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้ท้วงทำนองที่เกิดขึ้นเพื่อตรวจสอบหิ้งน้ำแข็งแบบเรียลไทม์ เพื่อติดตามความเสถียรและความเปราะบางของการพังทลายผ่านคลื่นไหวสั่นสะเทือน
ติดตามตอนใหม่ จากลิงค์ด้านล่างครับ
ที่มา :
โฆษณา